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浄化槽における温室効果ガス排出特性の解明と削減技術の実証的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06556
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 土木環境システム
研究機関東洋大学

研究代表者

山崎 宏史  東洋大学, 理工学部, 准教授 (30573703)

研究分担者 蛯江 美孝  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 主任研究員 (90391078)
研究協力者 稲村 成昭  
柿島 隼徒  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード浄化槽 / 温室効果ガス / 季節影響 / 流量調整 / 汚泥可溶化 / 流量調整機能 / 溶存態温室効果ガス / 生物化学的酸素要求量 / アンモニア態窒素 / 汚泥 / ORP / 地球温暖化ガス排出削減
研究成果の概要

本研究は、浄化槽を構成する各単位装置のGHGs排出特性を検証し、排出削減可能な技術を提案することを目的に検討を行った。その結果、CH4は嫌気処理部と汚泥貯留部を兼用する単位装置からの排出が多く、さらに夏季の水温高温期に排出が増大することがわかった。CH4排出は、後段の好気槽からの循環水量を多くし、循環するDO量を増大させることにより、削減できることを明らかとした。一方、N2Oは好気処理部からの排出が多く、さらに春季から夏季に至る水温上昇期における貯留汚泥の可溶化により排出が増大することがわかった。N2O排出は、流量調整機能を付加し、処理機能を安定させることにより削減できることを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

2018年の日本国温室効果ガスインベントリ報告書によると、浄化槽から排出される1人当たりのGHGs排出量は、下水道と比較して、CH4で約10倍、N2Oで約5倍となっている。本研究では、浄化槽を構成する各単位装置や季節的要因の調査を元に、GHGs排出特性の解明を試みた。その結果、浄化槽の特徴である余剰汚泥を貯留する汚泥貯留部からのCH4、貯留汚泥の可溶化に伴う好気処理部からのN2OがGHGs排出を増大させていることを明らかとした。そのため、汚泥貯留部へのDO量増加、汚泥貯留部から溶出する汚泥可溶化物の処理を安定させることで、浄化槽からのGHGs排出を下水道と同等にまで削減できると考えられた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] 浄化槽における温室効果ガスCH<sub>4</sub>・N<sub>2</sub>Oの排出特性と季節影響2018

    • 著者名/発表者名
      柿島 隼徒,蛯江 美孝,村野 明人,山崎 宏史
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 74 号: 7 ページ: III_391-III_398

    • DOI

      10.2208/jscejer.74.III_391

    • NAID

      130007627439

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 浄化槽における流量調整機能による温室効果ガスN<sub>2</sub>O排出量の抑制効果2018

    • 著者名/発表者名
      稲村 成昭,蛯江 美孝,山崎 宏史
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 74 号: 7 ページ: III_399-III_405

    • DOI

      10.2208/jscejer.74.III_399

    • NAID

      130007627438

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 浄化槽から排出される温室効果ガスCH4・N2O削減技術の実証的評価2019

    • 著者名/発表者名
      柿島 隼徒,蛯江 美孝,稲村 成昭,山崎 宏史
    • 学会等名
      (公社)日本水環境学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 浄化槽における温室効果ガスCH4・N2Oの排出特性と季節影響2018

    • 著者名/発表者名
      柿島 隼徒,蛯江 美孝,村野 昭人,山崎 宏史
    • 学会等名
      (公社)土木学会環境工学委員会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 浄化槽における流量調整機能による温室効果ガスN2O排出量の抑制効果2018

    • 著者名/発表者名
      稲村 成昭,蛯江 美孝,山崎 宏史
    • 学会等名
      (公社)土木学会環境工学委員会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 浄化槽における温室効果ガスCH4の排出特性および削減に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      柿島 隼徒,蛯江 美孝,山崎 宏史
    • 学会等名
      (公社)土木学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 浄化槽から排出される温室効果ガスCH4・N2Oの特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      柿島 隼徒,蛯江 美孝,山崎 宏史
    • 学会等名
      (公社)日本水環境学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 浄化槽における溶存態温室効果ガス評価による二次処理での脱気効果とN2O生成過程に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      稲村 成昭,蛯江 美孝,山崎 宏史
    • 学会等名
      (公社)日本水環境学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 浄化槽から排出される温室効果ガスCH4・N2O の特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      柿島隼徒、蛯江美孝、山崎宏史
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 浄化槽における溶存態温室効果ガス評価による二次処理での脱気効果とN2O 生成過程に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      稲村成昭、蛯江美孝、山崎宏史、柿木明紘
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 浄化槽の二次処理における温室効果ガスとしてのN2Oの排出メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      稲村成昭、蛯江美孝、山崎宏史
    • 学会等名
      第51回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 浄化槽における温室効果ガス排出特性の検討2017

    • 著者名/発表者名
      柿島隼徒、佐々木大、蛯江美孝、山崎宏史
    • 学会等名
      第44回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      埼玉大学
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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